Thèse Mesurer et Suivre l'Impact d'Une Essence Forestière sur la Biodiversité et la Multifonctionnalité des Forêts Élaboration d'Une Boîte à Outils H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Picardie - Jules Verne
École doctorale : Sciences, Technologie, Santé
Laboratoire de recherche : EDYSAN - Unité de recherche Ecologie et Dynamique des systèmes anthropisés
Direction de la thèse : helene HOREN ORCID 0000000195041507
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-04-30T23:59:59

L'ampleur et la rapidité des changements climatiques et leurs conséquences sur le dépérissement forestier conduisent les sylviculteurs à adapter leurs pratiques et à développer différentes stratégies d'adaptation. Face aux doutes sur les capacités d'adaptation spontanée des peuplements actuels aux rapides changements climatiques, la stratégie privilégiée consiste à remplacer des essences actuellement en place par d'autres, supposées pré-adaptées aux climats futurs, en faisant appel à la migration assistée de génotypes ou d'espèces venant de régions plus méridionales, et/ou à la translocation d'espèces depuis d'autres continents où elles ont évolué sous des climats similaires à ceux se mettant en place en France. L'introduction de nouvelles essences dans les peuplements forestiers indigènes représentent un « choc biotique » qui impacte inévitablement la biodiversité locale, le fonctionnement de l'écosystème et les biens et services qu'il délivre. La caractérisation, voire la quantification, des impacts en terme de bénéfices et de risques pour la biodiversité et la multifonctionnalité des forêts est un défi majeur qu'il est urgent de relever, qui contribuera à fournir une aide à la décision en matière de choix sylvicoles pour les forêts françaises. Le présent projet propose de relever ce défi, via l'élaboration et la validation d'outils de suivi de ces impacts qui soient simples et peu coûteux à mettre en oeuvre. La preuve de concept sera obtenue à l'aide d'un panel limité d'espèces feuillues et résineuses, indigènes et exotiques, pures et en mélange.

Les multiples menaces posées par les changements climatiques, telles que les épisodes de canicules ou les sécheresses récurrentes, pèsent sur les écosystèmes forestiers en interagissant avec d'autres contraintes comme la présence d'espèces exotiques envahissantes très concurrentielles ou des perturbations comme les attaques de bioagresseurs. Ensemble, elles conduisent à une augmentation rapide du dépérissement et une perte de biodiversité. Dans ce contexte très alarmant, le maintien de la diversité biologique et des services écosystémiques fournis par les écosystèmes forestiers, constitue un défi considérable. Une condition préalable à ce maintien est l'adaptation des écosystèmes forestiers aux conditions environnementales actuelles et futures, que cette adaptation soit spontanée (via la régénération naturelle), facilitée (par exemple via la migration assistée d'espèces mieux adaptés) ou provoquée (par exemple via le remplacement de tout ou partie des espèces existantes par des espèces exotiques nouvellement introduites susceptibles d'être mieux adaptées aux conditions climatiques futures). Ainsi, à titre expérimental, de nouvelles espèces sont plantées, en forêt publique comme en forêt privée et des listes d'espèces, majoritairement exotiques, sont préconisées par le plan national forêt bois. Mais cette adaptation « forcée » des forêts françaises au changement climatique nécessite des outils robustes et des fondements scientifiques solides pour que cette nouvelle ingénierie forestière ne devienne pas un « jeu de l'apprenti sorcier »

La thèse proposée s'inscrit dans le cadre plus large du projet MADE IN France qui vise à fournir des outils d'aide à la décision à l'ingénierie forestière et aux décideurs, dans leur démarche d'adapter les forêts aux changements climatiques en France hexagonale. L'objectif ultime est de concevoir et d'évaluer des écosystèmes forestiers plus résilients. Si l'introduction d'essences exotiques constitue une voie d'adaptation possible des forêts, la caractérisation de cette insertion d'essences dans l'écosystème forestier demeure fondamentale pour évaluer , qualitativement et quantitativement, les bénéfices et les risques induits. L'objectif principal de la thèse est centré sur cette caractérisation en proposant d'une part une méthode d'évaluation des impacts par une approche multifonctionnelle mais aussi des outils d'aide à l'optimisation des services écosystémiques adaptés aux objectifs. En outre, l'examen conjoint des compartiments aériens et souterrains contribuera à la mise en lumière du rôle fondamental des sols dans la fonctionnalité des écosystèmes.

La première phase de travail concernera la conception de la boite à outils. Elle implique la construction d'une grille dans laquelle chaque fonction identifiée comme susceptible d'être impactée par l'introduction de nouvelles essences devra être déclinée en indicateurs, chacun d'eux pouvant être évalués avec différents outils.
Cette boite à outils constituée sera déployée sur quelques espèces cibles, feuillues et résineuses, indigènes et exotiques, en peuplements purs. Le meilleur compromis permettant de finaliser la boite à outils sera recherché en sélection le nombre d'indicateurs nécessaires et suffisants (par une analyse de redondance) puis en identifiant le niveau de faisabilité nécessaire et suffisant (par une analyse de co-inertie).
La multifonctionnalité sera évaluée selon différentes méthodologie (agrégation, établissement de profils fonctionnels ou approche d'analyse multivariée).
La boite à outil finale sera ensuite appliquée en contexte de mélange d'essences pour évaluer la relation entre hétérogénéité ( grains de mélanges et/ou contrastes entre essences) et multifonctionnalité